Les micros magnétiques : fonctionnement et caractéristiques

Puisqu’il y a pas mal de posts concernant les micros (principes de fonctionnement et caractéristiques), je me suis amusé à faire ce petit récapitulatif qui, je l’espère, ne sera pas totalement inutile :

PRINCIPE DE FONCTIONNEMENT D’UN MICRO MAGNETIQUE SIMPLE BOBINAGE :

Un micro est composé d’un ou plusieurs aimants autour desquels s’enroule un très fin fil de cuivre pour former une bobine.
On distingue les micros à aimants ALNICO (Aluminium-Nickel-Cobalt) des autres micros plus bas de gamme, à plots en acier et aimant séparé :

Les micros à aimants Alnico sont composés de 6 aimants séparés, autour desquels vient s’enrouler la bobine :


Les micros à aimant séparé sont composés de 6 plots en acier, autour desquels vient s’enrouler la bobine. Afin d’aimanter les 6 plots, un aimant ordinaire est collé par en dessous sur toute la longueur du micro, en contact avec le bas des plots :


Le principe de fonctionnement est très simple : il s’agit du principe physique des courants induits (voir cours de physique de Terminale).
En gros : les cordes de guitare électrique sont en acier (alliage contenant du fer). En vibrant au dessus des aimants (et donc en perturbant le champ magnétique généré par ces derniers), un courant alternatif dit courant induit se crée dans la bobine. L’énergie mécanique (vibration de la corde) est donc transformée en énergie électrique. La fréquence du courant induit est identique à la fréquence de la vibration de la corde.
Ce courant induit traverse les potentiomètres, puis passe dans le cordon jack et arrive enfin à l’ampli qui se charge (fort logiquement) de l’amplifier, puis de le transmettre enfin au haut parleur (l’énergie électrique est donc retransformée en énergie mécanique au niveau du haut parleur).

MICROS A DOUBLE BOBINAGE (OU HUMBUCKERS)

Humbucker signifie suppression du « hum », ainsi que les anglo-saxons appellent le bruit de fond des micros. Les premiers micros humbuckers ont donc été créés afin d’éradiquer le bruit de fond des micros à simple bobinage.
Ainsi, les humbuckers sont composés de deux bobines montées en série, s’enroulant autour de deux rangées d’aimants. Le secret, c’est que les polarités des deux rangées d’aimants sont opposées. Ainsi, le bruit de fond de chaque bobine est annulé par l’autre !


NIVEAU DE SORTIE D’UN MICRO :

Le niveau de sortie d’un micro dépend de plusieurs facteurs :
Plus le champ magnétique est puissant, plus le niveau de sortie est important. Un aimant plus puissant donnera donc un micro plus puissant. En revanche, les cordes sont attirées par l’aimant, ce qui a tendance à arrêter leur vibration. Aussi, un aimant puissant empêchera plus vite les cordes de vibrer, et le sustain sera donc moins bon…
Le nombre de tours de spires influence également le niveau de sortie : Au plus le nombre de tours de spires est grand, au plus le niveau de sortie est élevé. En revanche, un nombre de spires très important tend à donner un son plus grave, plus rond et plus sourd.
Le nombre de spires et la puissance des aimants sont donc le fruit d’un savant dosage et, pour obtenir le meilleur résultat possible, il ne faut donc pas se focaliser uniquement sur la puissance !


MICROS SIMPLES ET MICROS DOUBLES :

Les micros à double bobinage ont un niveau de sortie généralement beaucoup plus élevé que les micros à simple bobinage. Cela est dû, bien évidemment, à la présence de deux bobines montées en série, dont les niveaux de sortie respectifs s’additionnent. Les humbuckers donnent un son beaucoup plus rond.
En revanche, de par leur niveau de sortie plus faible, les micros simples donnent un son beaucoup plus aigu, brillant et cristallin, avec des attaques beaucoup plus nettes.
Certains micros doubles sont splittables : on peut alors, par le biais d’un switch ou d’un interrupteur push/pull, sélectionner un seul bobinage. Le son obtenu se rapproche alors logiquement de celui d’un simple bobinage. On n’obtient toutefois jamais la même qualité de son avec un humbucker splitté qu’avec un vrai micro simple, tout simplement parce que les humbuckers sont conçus (nombre de spires, puissance de l’aimant) pour donner le meilleur d’eux-mêmes en configuration double bobinage (les 2 bobines en série)…

AIMANTS ALNICO, AIMANTS CERAMIQUE ET AIMANTS SEPARE

- L’Alnico (alliage d’aluminium, de nickel et de cobalt) permet de fabriquer des aimants offrant un champ magnétique beaucoup plus faible que celui des aimants courants. On retrouve généralement l’Alnico sur les micros haut de gamme. Chaque « plot » du micro est un petit aimant : on en retrouve donc un par corde et par bobine, ce qui permet d’ajuster leur hauteur (et parfois leur puissance) en fonction de chaque corde, et d’offrir ainsi le meilleur équilibre possible. Grâce au faible champ magnétique, la vibration des cordes est moins gênée, et le sustain est donc meilleur.
- Les aimants céramique proposent un champ magnétique qui, bien que restant nettement inférieur à celui des aimants courants, est un peu plus élevé que celui produit par les aimants Alnico. Ce champ magnétique un peu plus puissant permet d’obtenir un niveau de sortie plus important, sans avoir à augmenter le nombre de spires de la bobine, c'est-à-dire sans enlever de brillance au son. Les aimants céramique sont donc très prisés par les Hard Rockeurs…
- Les aimants séparés : on retrouve généralement cette technique sur les micros bas de gamme. Les plots sont en acier, avec un aimant ordinaire fixé en dessous (voir schéma n°2). Le champ magnétique généré par l’aimant est trop important : il perturbe donc la vibration des cordes et nuit au sustain. Il tend également à donner un niveau de sortie trop élevé, ce qui contraint à diminuer sensiblement le nombre de spires de la bobine, avec pour conséquence un son criard et, souvent, un niveau de sortie toujours trop élevé…

LES MICROS ACTIFS :

Lorsque les fabricants de micros ont voulu augmenter de manière significative le niveau de sortie de leurs micros, ils se sont heurtés au problème expliqué plus haut :
Avec un aimant plus puissant, la vibration des cordes (et donc le sustain) étaient contrariés.
Avec un nombre de spires plus important au niveau de la bobine, le son devenait trop grave et trop sourd, perdant toute brillance.
Aussi, la seule solution a été d’apporter de la puissance « artificiellement ». Ainsi, un préampli fonctionnant sur piles a été intégré aux micros.

Ce dispositif a plusieurs avantages :
- Niveau de sortie plus élevé, ce qui permet aux musiciens de passer par de longues chaînes d’effets et équalizeurs de toutes sortes, qui leur permettent de sculpter littéralement leur son, sans perdre trop de signal.
- Le niveau de sortie très élevé permet aussi d’obtenir de très grosses saturations en gardant une définition et une précision convenables.
- Réglage de tonalité active : Avec des micros passifs, les potentiomètres ne peuvent qu’ôter de la puissance ou des aigus aux micros. Avec des micros actifs, de par la présence d’un préampli et d’une source d’énergie extérieure (pile), non seulement on ajoute de la puissance au signal, mais on peut aussi ajouter des graves ou des aigus. Ce réglage de tonalité actif n’existe toutefois pas sur tous les micros actifs.
- Des micros à électronique active supportent mal d’être associés à des micros passifs. La différence de niveau de sortie est trop importante, et le calibrage des potentiomètres des uns n’est pas compatible avec les autres.

Mais les l’électronique active a aussi ses désavantages :
- Niveau de sortie parfois trop élevé : Une guitare intégrant des micros actifs se branche sur l’entrée « low » de l’ampli… mais tous les amplis ne disposent pas d’entrée « low ». Or, branchés sur une entrée High, les micros actifs saturent trop facilement le préampli.
- On peut aussi regretter que la guitare électrique ne soit plus un instrument « autonome » : avec des micros actifs, il faut utiliser une pile, et la remplacer régulièrement.
- Les puristes reprochent aux micros actifs une certaine froideur. Le fait est que, lorsque l’on s’évertue à n’utiliser que des amplis « tout lampes », on peut ne pas aimer utiliser un instrument pourvu de micros équipés de préamplis à transistors…

LE CABLAGE :

La qualité du cablage et, notamment, du blindage est primordiale pour préserver les qualités des micros. Le meilleur des micros du monde sonnera mal s’il est connecté à des fils et de potentiomètres de mauvaise qualité au moyen de soudures foireuses !
Par ailleurs, au niveau des micros humbuckers splittables (donc à 4 conducteurs), il est possible d’obtenir des sons assez particuliers moyennant des astuces de câblage et l’utilisation de switchs ou de potentiomètres push/pull. On peut ainsi splitter les humbuckers, mais aussi brancher les bobines en parallèle, en phase ou en inversion de phase,…etc. Bref, plein de nouvelles possibilités.
Des astuces de câblage permettent aussi de brancher, par exemple, deux micros simples en série, afin d’obtenir un « effet humbucker ».


COMMENT CHOISIR SES MICROS :

On a vu que la conception d’un micro est une délicate alchimie, un juste compromis entre plusieurs facteurs. Aussi, le micro parfait qui sait tout faire n’existe pas.
Selon le style de musique, il faut donc choisir judicieusement ses micros :
- Un micro simple bobinage procurera des sons clairs brillants et cristallins, ainsi que des crunchs et saturations incisifs. En revanche, il supportera mal les très grosses saturations, le son risquant alors de devenir brouillon.
- Un micro humbucker donnera une sonorité plus chaude, plus ronde et plus puissante, avec beaucoup moins de brillance et des attaques moins nettes. Les micros doubles sont bien plus à l’aise que les simples au niveau des grosses saturation. Ils procurent des sons saturés beaucoup plus gras.
- Les micros actifs peuvent être intéressants pour les très grosses saturations, ainsi que pour les musiciens utilisant de longues chaînes d’effets entre la guitare et l’ampli, ou en studio.
- Il ne faut pas jurer uniquement par le niveau de sortie d’un micro, même pour les hardos. Il est vrai que, plus un micro est puissant, plus il sature facilement. Mais la plupart des humbuckers sont aptes à délivrer de grosses saturations. Il existe par contre, selon les micros, d’importantes différences de grain et de caractère. Ce que notre oreille perçoit, ce n’est pas le niveau de sortie d’un micro, mais le grain qu’il procure. Ainsi, des micros à très haut niveau de sortie donneront parfois des sons moins « méchants » à l’oreille que d’autres micros moins puissants…
De la même manière, ce n’est pas seulement l’intensité de la saturation qui fait un gros son : en écoutant attentivement, on se rend compte que des guitaristes comme Angus Young ou Joe Perry utilisent en définitive assez peu de saturation, et le son paraît pourtant assez énorme…
- Enfin, s’il est préférable d’éviter le mélange actif/passif, rien n’oblige en revanche à n’associer que des micros de même marque. Un Seymour Duncan peut très bien travailler à côté d’un Di Marzio, d’un Gibson, d’un Fender ou d’un Bill Lawrence (par exemple). Par contre, il est vrai que certains de ces mariages sont plus heureux que d’autres…
- Un dernier détail : des micros haut de gamme coûtent cher, et monter de tels micros sur une guitare dont la lutherie n’est pas elle-même d’excellente qualité ne sert à rien, à part à alléger son portefeuille ! Les micros font en effet une partie du son, mais c’est la lutherie qui fait l’autre. Monter des Seymour Duncan ou des Di Marzio sur une mauvaise guitare, ce serait comme monter des roues de formule 1 sur une voiturette sans permis…

merci prof

Excellent le topic

Merci bien Monsieur syle

Mais de rien, c'est toujours un plaisir !
Et si ça peut être utile à quelqu'un, j'en serai ravi !

Je suis impressionné par tant de verbe et connaissance, mais qu'en est il des piezos pour les guitares classiques électro-acoustiques, ou des micros que l'on rajoute sur une folk acoustique que l'on veut brancher sur le vieux ampli à lampe de Papy ? Comment et ou l'installer pour avoir le meilleur son ? Pourquoi les vendeurs font la différence entre une électro-acoustique de conception et une acoustique électrifiée par le constructeur?
Merci syle pour toutes ces informations que tu nous a fourni, et cela représente du travail.
Si tu as quelques réponses à mes questions, j'en serais ravi

t'es vraiment en forme en ce moment syle!!!!

chapeau pour ce topic qui mérite largement sa place dans la rubrique débutant!!

Alors là, désolé, mais je suis une gtrosse tanche en ce qui concerne les micros Piezo et autres bidules électro acoustiques.
Je fais partie des arriérés qui amplifient leur folk avec un vulgaire micro unidirectionnel !

C'est pas que je suis en forme, c'est juste que j'ai cherché à meubler utilement quelques dizaines de minutes de désoeuvrement...
Pour la rubrique débutants, si notre vénérable webmaster juge utile d'y inclure ça, pas de problème, c'est à son entière disposition... Mais j'avais juste dans l'idée de faire un petit post sur les micros...

c'est dingue quand meme, autant de connaissances dans un seul homme !!!
merci pour toute ces explications Syle, tu m'as éclairé ma lanterne
et modeste avec ça !!!

Je vais tâcher de combler les quelques vides laisser par Maitre Syle.
Un micro Piezo capte directement une vibration par un contact direct aevc un matériaux qui transmets cette vibration (table d'harmonie sur une guitare Folk/Classique, chevalet sur une guitare electrique). De fait et de par la conception de ce capteur, il est chargé en haute impédance et a un faible niveau. Du coup,; il necessite l'usage d'un préampli pour remettre tout de niveau. De plus, un excellent piezo subit encore plus la loi du "en musique, un ensemble est toujours au niveau de son plus mauvais élement". Sila table d'harmonie est en copeau pressé ou en bois de cagette, le préampli va avoir un paquet de boulot pour donner un son correct. En fait, il dépend complètement du matériaux qui lui transmets l'onde sonore.
Les vendeurs font la différence entre Electro-acousique et acoustique electrifié pour une simple raison.
L'electro-acoustique a été concu dans le but d'etre amplifié et de servir occasionnellement "a cru". Pour l'acoustique electrifié, c'est l'inverse : elle a été concu pour etre jouer à sec et "bidouillé" pour pouvoir etre rapidement electrfié.

Pour finir, le meilleur son accoustique est .......... accoustique!
Syle utilise meilleur methode pour une folk : le repiquage par un micro hyper cadïoide à lagamme de fréquence adaptée. Les grand pro de la guitare classique et folk ne joue pas sur des electro-accoustiques, il se font repiqués. C'est bien plus dur mais c'est tellemet mieux.

c'est marrant je me demandé encore hier qu'elle etait le fonctionement des micros sur une electrique et voilà syle sortit de nules part qui n'allume pas une lanterne mais une amploule, bref.

Je voulias juste faire une remarque sur ces fameux micros piezzo electrique.
le principe de transduction est basé sur le caractere cristalin de l'element que constitut le micros .Du quartz ,par exemple, tend a se deformer lorsqu'il est soumis a un champ magnetique variable dans le temps. il jout le role d'une menbrane en quelque sorte.
Les cararacteristiques sont simples; micro tres peu sensible donc niveau electrique de sorti faible et la bande passante est tres restreinte.
Pour etre clair on utilise le piezzo presque uniquement parceque ca ne coute pas cher. il est vrai que les larsen sont rare, mais ils le sont presque autant que les auditeurs qui se réjouissent de la qualité du son.
Je croit que la difference principale entre une guitare equipé de base et une guitare que tu equipe, c'est que tu n'utilise pas un piezzo mais un bon vieu dynamique a menbrane. J'ai une guitare electro acoustique qui est equipé d'un piezzo couplé a un micro unidirectionnel et le peu que j'ai pu tester amplifié je n'ai pas été mecontent du son. Le micro possede un reglage de possition, il s'agit de trouver le sweet spot, sous la rosas. Si tu l'incline vers l'exterireu tu augmente les Bass, en revenant vers l'interieur de la vcaisse tu augmente les hautes frequences.

Merci syle, merci fishman et lenz...

Salut,

Merci beaucoup Syle pour ce brillant exposé. Moi qui ne savait rien là-dessus (et me demandait comment ça pouvait marcher), j'ai tout compris !

Eh bien ça me fait franchement plaisir de voir que ça sert à quelque chose

Re,
J'ai deux ou trois p'tites questions :

C'est quoi la différence des hot rails ?

Souvent, on voit des chiffres suivi de "k" : par exemple 5.35K. Ca veut dire quoi ? (ça doit être une caractéristiques, mais laquelle)

J'ai vu ton autre topic sur les bois et alors là, ça déchire !
Encore merci.